2010 wechselte er von Lech Posen zu Borussia Dortmund und wurde dort direkt in der ersten Saison Deutscher Meister. 2012 konnten sie den Meistertitel verteidigen und zudem den DFB-Pokal gewinnen wo er beim 5:2-Finalsieg gegen Bayern München 3 Treffer erzielte. 2013 besiegte er im Halbfinale der Champions League fast im Alleingang Real Madrid als er beim 4:1-Hinspielsieg alle 4 Treffer erzielte. Im Finale unterlag er mit dem BVB allerdings dem FC Bayern mit 1:2.
2014 wechselte er dann zum FC Bayern. In seinen 8 Jahren dort wurde er jedes Mal Deutscher Meister sowie 3 Mal DFB-Pokalsieger. 2020 stand er erneut im Champions League Finale und gewann dort mit 1:0 gegen Paris Saint Germain. Mit 15 Toren wurde er Torschützenkönig der Champions League Saison. Im gleichen Jahr gewann er mit den Bayern auch den UEFA Super-Cup (2:1 nach Verlängerung gegen den FC Sevilla) sowie die Klub-WM (1:0 gegen UANL Tigres).
2022 wechselte er dann zum FC Barcelona.
Neben den Mannschaftstitel sammelte er auch viele persönliche Ehrungen. Er wurde 2020 und 2021 Weltfußballer des Jahres sowie Weltsportler des Jahres. 2021 und 2022 war er bester Torschütze Europas. Er wurde 7 Mal Torschützenkönig in der Bundesliga und hält seit 2021 mit 41 Treffern auch den Rekord für die meisten Bundesligatore in einer Saison. Im September 2015 traf er in der Rekordzeit von nur 8 Minuten und 59 Sekunden gleich 5 Mal gegen VfL Wolfsburg und hält damit auch die Rekordzeit für den schnellsten Hattrick in der Bundesliga (3 Minuten und 22 Sekunden).